甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和反应②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇（CH3OH）．
①CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）△H1
②CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H2
将0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生①反应，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如图．
（1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡向______方向移动．
（2）反应①的△H1______0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）如果反应①达到平衡时所用的时间为2min，求CH4的反应速率及化学平衡常数的值．（写出计算过程）．
（4）在100℃压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行②反应，生成甲醇．为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．请在下表空格中填入剩余的实验条件数据．
| 实验编号 | T（℃） | n （CO）/n（H2） | P（MPa） | ||
| I | 150 |
| 0.1 | ||
| II | 5 | ||||
| III | 350 | 5 |
（1）温度不变，缩小体积增大压强，反应速率增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即反应①向逆反应移动，
故答案为：增大；逆反应；
（2）采取控制变量法分析，由图可知压强相同时，到达平衡时，温度越高CH4的转化率越大，升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：＞；
（3）由100℃平衡CH4的转化率为0.5可知，消耗CH4为0.2mol×0.5=0.1mol，平衡时甲烷的浓度变化量为
=0.01mol/L，故v（CH4）=0.1mol 10L
=0.005mol/（L•min）；0.01mol/L 2min
平衡时甲烷的浓度变化量为
=0.01mol/L，则：0.1mol 10L
CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）
开始（mol/L）：0.02 0.03 0 0
变化（mol/L）：0.01 0.01 0.01 0.03
平衡（mol/L）：0.01 0.02 0.01 0.03
故100℃时平衡常数k=
=1.35×10-3，0.033 ×0.01 0.02×0.01
答：CH4的反应速率为0.005mol/（L•min）；100℃时平衡常数化学平衡常数的值为1.35×10-3；
（4）通过“控制变量法”探究外界条件对化学平衡的影响，探究的前提只能是改变一个条件，而其它条件不变，由此可得：Ⅱ中温度为150℃，n （CO）/n（H2）为
，Ⅲ中n （CO）/n（H2）为1 3
，1 3
故答案为：
| 实验编号 | T（℃） | n （CO）/n（H2） | P（MPa） | ||
| I | |||||
| II | 150 |
| |||
| III |
|